6 курс / Иммунология / Kazmirchuk_V_E_Kovalchuk_L_B_Maltsev_D_V_Klinicheskaya_immunologia

5.Нарушение нейроэндокринной регуляции (стресс, переутомление).

6.СПИД.

7.Протозойные инвазии, гельминтозы, туберкулез.

8.Белково-энергетическая недостаточность.

На современном этапе в диагностике вирусов герпеса наиболее часто пользуются серологическими методами [определение антител классов G, Μ и А] и постановкой полимеразной цепной реакции (определение вирусной нуклеиновой кислоты). Различают качественный вариант ПЦР, позволяющий установить лишь сам факт наличия вируса, а также полуколичественный (+,++,+++,++++) и количественный варианты метода, позволяющие оценить степень вирусной репликации.

Выявление антител класса G указывает лишь на факт наличия вируса в организме (в текущий момент или в прошлом) и не отвечает на вопрос относительно клинического значения инфекции. Выявление вирусспецифических IgM указывает на острое заболевание или активацию латентной инфекции.

Антитела класса Μ могут быстро исчезать из циркуляции или, наоборот, продолжительное время находиться в кровяном русле и этим затруднять диагностику. Поэтому повышение титра специфических антител класса G в сыворотке более, чем в 2 раза, при исследовании дважды с интервалом в 3 недели зачастую является решающим в диагностике активной инфекции.

Следует указать, что у иммуноскомпроментированных пациентов серологические методы могут быть неинформативными. Даже в случаях активной инфекции у них не происходит синтеза IgM и мало продуцируется IgG-антител; поэтому любой титр следует рассматривать как такой, который указывает на риск активной инфекции.

Современным требованиям клинической практики отвечают два метода определения вирусных антигенов: при помощи моноклональных антител и с применением генодиагностики. Последняя основывается на амплификации вирусспецифической последовательности ДНК в полимеразной цепной реакции (ПЦР).

9.1. Вирус простого герпеса I типа

Перинатальное заражение вирусом простого герпеса происходит во время прохождения плода по родовых путях матери. Избежать такого заражения можно припроведении кесаревого сечения. Однако, вследствие имеющихся дефектов в амниотической оболочке вирус способен инфицировать плод и внутриутробно. Поражения возникают через 5-10 суток после заражения. При рождении у таких детей отмечаются микроцефалия и органомегалия.

Всё же следует отметить, что внутриутробное инфицирование вирусом происходит редко, так как его проникновение через плаценту затруднено и требует наличия у беременной вирусемии. В то же время, вирусемия возникает лишь при первичном инфицировании, которое во время беременности мало

вероятно, так как женщины до детородного возраста обычно уже заражены вирусом простого герпеса.

Дети до 10 месяцев от первичного заражения этой инфекцией защищены пассивным иммунитетом (IgG), полученным от матери. Инфицирован - ность населения вирусом простого герпеса I типа достигает 98%. Поэтому считают, что если в периферической крови взрослого человека отсутствуют антитела к герпесу, то он просто является естественно резистентным к этой инфекции.

Наличие высокого уровня специфических антител в крови людей, инфици- рованных-дарусом герпеса I типа в детстве, не препятствует в последующем рецидивам инфекции. Причины дефектности иммунитета при этой инфекции не выяснены. Известно только, что иммунная система не способна обеспечить стерилизацию организма от вирусных агентов. Предполагают, что в данном случае имеет место низкая авидность вируснейтрализующих антител. Кроме того, установлено, что вирусы группы герпеса целенаправленно угнетают иммунную систему. Продолжительная персистенция вируса в организме человека связана с его внутриклеточным сохранением в нейронах чувствительных ганглиев. Потенциальные нейротропные свойства вирусов могут быть одной из важных причин, которые содействуют их долговременному латентному существованию в организме человека.

9.2. Цитомегаловирусная инфекция

Вирус цитомегалии является одим из наиболее распространенных паразитов человека, которые в инапарантной (латентной) форме гнездятся в слюнных железах и почках у значительной части детей и взрослых (65%-85%). ЦМВ способен поражать все органы и ткани в разнообразных сочетаниях, вызывать бессимптомное вирусоносительство или же клинически развернутое заболевание. Важно, что ЦМВ способен инфицировать иммунокомпетентные клетки.

Клинические проявления имеют место, главным образом, у новорожденных, инфицированных трансплацентарно, и часто состоят в развитии смертельной цитомегалии, с которой связано до 1% случаев смертей новорожденных. У выживших детей развивается микроцефалия. Гистологически в почках, слюнных железах, легких и мозговой ткани заражённых находят характерные гигантские клетки (отсюда — название вируса).

В условиях иммунодепрессивной терапии происходит реактивация латентной ЦМВ-инфекции с развитием интерстициальной пневмонии. У детей до 2 лет и у пожилых людей может регистрироваться цитомегаловирусная инфекция, обусловленная нарушением или невозможностью иммунного реагирования. Местные и генерализованные поражения ЦМВ наблюдаются у пациентов с нео'пластическими процессами, СПИДом, на фоне иммуносупрессирующей терапии после трансплантации органов.

9.3. Ветряная оспа и опоясывающий лишай

Вирусу ветряной оспы присуща строго внутриклеточная локализация, поэтому он не обнаруживается в тканевой жидкости. В случаях первичного инфекцирования вирус выявляют в везикулярной жидкости генерализованных пузырьковых высыпаний.

У тех, кто перенес ветряную оспу, формируется пожизненный иммунитет, что исключает возможность повторного заражения. Однако у некоторых переболевших формируется пожизненная латентная инфекция, при которой вирус на протяжении десятилетий находится в дорсальных ганглиях спинного мозга. В неблагоприятных условиях у взрослых с ветряной оспой в анамнезе возможно развитие опоясывающего лишая с сегментарными везикулёзными высыпаниями на коже. При этом возбудитель герпес-зостер высоко контагиозен для тех детей, которые не болели ветряной оспой. Поэтому группа взрослых (0,3-0,5%) с клиникой опоясывающего лишая является дополнительным резервуаром инфекции.

9.4. Эпштейна — Барр вирус

Первичное инфицирование детей Эпштейна-Барр вирусом (ЭБВ) до 5 лет сопровождается стертыми проявлениями болезни или является бессимптомным. Первый контакт с вирусом в подростковом или более старшем возрасте может вызвать заболевание, известное как инфекционный мононуклеоз. У иммунокомпетентных лиц Епштейна-Барр вирусная инфекция существует в латентной форме в эпителии слизистой ротоглотки и в В-лимфоцитах. У иммуноскомпрометированных лиц развиваются заболевания лимфопролиферативной природы или возникают специфические опухоли (лимфома Беркитта, назофарингеальная карцинома).

Осложнения инфекционного мононуклеоза:

—менингит, энцефалит, синдром Гийена-Барре;

—гепатит (транзиторное повышение трансаминаз в плазме крови), некроз печени, синдром Рея;

—фарингеальная, трахеальная обструкция вследствие увеличения и отека тонзилл и аденоидов;

—гемолитическая или апластическая анемия, тромбоцитопения, агранулоцитоз и гемофагоцитоз.

Эпштейна-Барр вирус индуцирует образование аутоантител, что связано с первичным поражением В-лимфоцитов. При активной инфекции синтезируются криоглобулины, ревматоидный фактор, антинуклеарные антитела, антитела к гладким мышцам. Появление этих антител может иметь транзиторный характер. Возбудитель индуцирует появление популяции реактивных Т-клеток (атипичных лимфоцитов) (рис. 40), а также обеспечивает поликлональную активацию В-клеток и последующую дифференцировку их в плазмоциты, секретирующие полиморфные антитела с низкой авидностью к этим вирусам.

Эти гетерофильные антитела реагируют с эритроцитами животных, на чём основывается диагностический тест Пауля-Бунеля. Тест может быть отрицательным у 50% детей до 14 лет. Гетерофильные антитела циркулируют на протяжении 4-х месяцев. Атипичные лимфоциты могут также встречаться при ЦМВ-инфекции, гепатитах, гриппе, кори, но наиболее характерны они именно для инфекционного мононуклеоза.

Во время острой инфекции вырабатываются иммуноглобулины класса М к вирусному капсидному антигену (VCA) и к так называемому раннему антигену (ЕА), циркулируют они 2-3 недели. Антитела к нуклеарному антигену (EBNA)

не определяются до выздоровления. При благоРис. 40. Атипичный мононуклеар приятном исходе инфекции исчезают сначала

IgG-антитела к ЕА-антигену (через 3 месяца), а затем — к VCA (через 1 год), но пожизненно циркулируют IgG-антитела к EBNA. Хронический инфекционный мононуклеоз диагностируют в том случае, если симптомы сохраняются больше 1 года или развиваются лимфомы. При этом в крови констатируют высокие титры антител класса G к антигенам VCA и ЕА (табл. 11).

Таблица 11. Серологические изменения при разных формах ЭБВ инфекции

§5. Основы противогрибкового иммунитета

Грибы являются сравнительно редкой причиной инфекционных заболеваний человека. Во-первых, данный факт связан с необходимостью серьёзного иммунного дефекта для развития клинически манифестных форм грибковых поражений. Но это не является единственной причиной указанной особенности. Дело в том, что из-за особенностей метаболизма клетки грибов зачастую не способны выдерживать конкуренцию со стороны бактериальной микрофлоры, заселяющей барьерные органы макроорганизма. Поэтому грибковые инфекции чаще всего развиваются после мощной антибиотикотерапии, направленной на уничтожение антагонистической бактериальной флоры.

Макрофаги и нейтрофилы играют основную роль в избавлении макроорганизма от грибковых патогенов (рис. 41). Распознавание клеток грибов макрофагами может осуществляться непосредственно, благодаря наличию на их поверхности рецепторов шаблонного распознавания (в частности, маннозосвязывающего рецептора). В то же время, нейтрофилы распознают патогены при участии опсонинов — антител и компонентов системы комплемента. Опосредованное опсонинами связывание обеспечивается рецепторами к Fc-фрагментам иммуноглобулинов и рецепторами к комплементу CR-1 (распознают СЗЬ и С4Ь) и CR-2 (связывают iC3b и C3d). Экспрессия и тех, и других рецепторов повышается под действием ИЛ-15 и ИЛ-4 и снижается при выбросе активных веществ фагоцитами.

Рис. 41. Фагоцитоз макрофагом спор грибов

Непосредственный захват клеток грибов часто связан со значительными трудностями, обусловленными крупными размерами псевдогифы или истин-

ной гифы. Один фагоцит зачастую не способен захватить длинную нить, образованную грибковыми клетками. В таких случаях фагосома не формируется, а псевдоподии разных фагоцитов перекрещиваются друг с другом и совершают постепенное поглощение элементов гифы. При этом погружение патогена происходит за счёт компонентов цитоскелета (тубулиновых микротрубочек и микрофиламентов из G-актина).

Средства уничтожения захваченных грибковых клеток представлены активными метаболитами кислорода, галогенов, азота, многие из которых являются свободными радикалами. Подобные молекулы содержат неспаренный электрон на внешнем энергетическом уровне, поэтому являются мощными окислителями. Параллельно с окислительными в фагоцитах реализуются неокислительные механизмы повреждения патогена.

Деятельность ферментов, обеспечивающих синтез активных производных кислорода, стимулируется ГМ-КСФ, ИЛ-15 и ИФН-γ.

Система оксида азота фагоцитов в настоящее время рассматривается как один из основных фунгицидных механизмов. Индукция энзима синтазы N0 происходит под влиянием ФНО-α и ИФН-γ. Первый цитокин продуцируется активированными фагоцитами и обеспечивает раннюю активацию фермента (до вовлечения иммунных механизмов). Второй, являясь продуктом Т-хелперов первого типа, многократно повышает литический потенциал армированных макрофагов. Угнетение системы оксида азота происходит под влиянием ИЛ-4, ИЛ-10, ΤΦΡ-β. Первые два цитокина являются продуктами Т-хелперов второго типа, поэтому активация этих клеток способствует снижению противогрибкового потенциала иммунной системы. ΤΦΡ-β продуцируется макрофагами при сворачивании иммунных реакций.

Галогенпроизводные метаболиты фагоцитов образуются за счёт деятельности фермента миелопероксидазы. Дефицит этого энзима является одной из причин незавершённости фагоцитоза при грибковых инфекциях.

Ферментные системы синтеза свободных радикалов требуют наличия ионов железа. В то же время, железо является эссенциальным микроэлементом для грибковых паразитов. Поэтому, помимо прямого фунгицидного действия, окислительные системы оказывают и фунгистатический эффект, опосредованный через дефицит Fe2+ в очаге инфекции. Кроме этого, фагоциты секретируют лактоферрин, связывающий свободное железо, а ИФН-γ уменьшает доступ этого иона в клетки за счёт снижения экспрессии рецептора к трансферрину.

К неокислительным фунгицидным механизмам относятся протеолитические ферменты лизосомального аппарата фагоцитов, а также дефензины, лизоцим, лактоферрин и низкий рН в фаголизосомах.

Система комплемента на ранних этапах грибковых инфекций может активироваться как по альтернативному (например, за счёт зимозана дрожжевых грибов), так и по лектиновому пути (за счёт синтеза маннозосвязывающего протеина гепатоцитами), поскольку поверхность грибковых клеток содержит большое количество остатков маннозы. Позже (на 3-4 сутки) происходит реализация классического пути активации комплемента. Основанием для этого служит синтез специфических антител.

Роль естественных киллеров в механизмах противогрибковой защиты пока недостаточно изучена. Считают, что эти клетки могут как непосредственно взаимодействовать с грибковыми агентами, поскольку содержат лектиновые киллингактивирующие рецепторы, так и обеспечивать инициацию клеточного противогрибкового ответа — за счёт секреции ИФН-γ, ФНО-α и ИЛ-2 они способны активировать развитие Th 1 реакций, которые усиливают фагоцитоз. Вряд ли ЕК обеспечивают постоянную регуляцию иммунного ответа, но они вполне способны направлять его в Th 1 русло на ранних стадиях инфекции.

Многочисленные исследования показали, что преимущественная активация Т-хелперов первого типа (Th 1) ассоциируется с излечением от большинства грибковых инфекций. В то же время, повышенная активность Т-хелперов второго типа (Th 2) ухудшает прогноз заболеваения. Дело в том, что деятельность Th 2 приводит к подавлению активности Th 1-лимфоцитов, а значит, вызывает ослабление фагоцитоза — не происходит армирования иммунной системой макрофагов и нейтрофилов. Следует отметить, что роль Т-хелперов второго типа при грибковой инфекции не является однозначной, так как синтез специфических антител обеспечивает более эффективное распознавание антигенов грибов клетками врождённой резистентности. Тем более, что ИФН-γ Т-хелперов I существенно повышает экспрессию Fc-рецепторов на мембране фагоцитов. Поэтому при грибковых поражениях образуются оба типа хелперов, но для наиболее эффективного фунгицидного эффекта необходимо преобладание Th 1. Тем не менее, при реализации противогрибковых иммунных реакций иногда возникают периоды значительного преимущества Th 2. Это объясняется необходимостью контроля за избыточной деструктивной деятельностью фагоцитов, в ходе которой, как известно, поражаются и собственные ткани.

Основная функция CD8+ Т-лимфоцитов, активированных цитокинами Th 1, состоит в уничтожении макрофагов с незавершённым фагоцитозом и с расположенными в цитоплазме клетками гриба. Как известно, Т-киллеры рестриктированы по HLA I, и поэтому не в состоянии распознавать свободные грибковые клетки. Для того, чтобы активировались высокоспецифические, а значит, наиболее прицельно действующие цитотоксические лимфоциты, необходимо, чтобы патоген попал внутрь собственной клетки макроорганизма. В любой человеческой клетке работает специальная ферментативно-транспортная система, обеспечивающая экспрессию всех антигенов ("своих" и поступивших извне) на цитолемме в составе молекул HLA I. Таким образом клетка "отчитывается" церед иммунной системой об антигенном составе её внутренней среды. Грибы в большинстве случаев не являются внутриклеточными паразитами, поэтому их самостоятельная деятельность не приводит к включению в защиту Т-киллеров. Но в организме есть клетки, которые сами активно захватывают различные объекты. Речь идёт о фагоцитах и дендритных клетках. За счёт деятельности подобных клеток становится возможной полноценная реализация клеточных механизмов иммунного ответа. Если фагоцитоз носит завершённый характер, то вовлечение Т-киллеров является нецелесообразным, поскольку как цитотоксическая клетка макрофаг обладает гораздо более мощным по-

тенциалом, нежели CD8+ Т-лимфоциты. Вместе с тем, многие виды грибов приспособились к фагоцитозу и обладают эффективными механизмами противодействия его заключительным фазам, наносящим непосредственное повреждение. В таком случае активированные цитотоксические Т-лимфоциты распознают специфические грибковые пептиды, содержащиеся на поверхности макрофагов в комплексе с HLA I и уничтожают клетки с незавершённым фагоцитозом. Так ценой гибели собственного фагоцита происходит уничтожение инфекционных агентов.

Кроме цитотоксического эффекта, CD8+ Т-клетки путём синтеза ИФН-γ и ИЛ-2 стимулируют Т-хелперы первого типа и естественные киллеры, тем самым повышая эффективность фагоцитоза и угнетая Th 2 ответ.

γ/δ-Τ-лимфоциты также способны к продукции ИФН-γ и стимуляции фагоцитоза. Особенность этих клеток заключается в том, что они самостоятельно распознают белки теплового шока (например, кандидные) и другие антигены, не нуждаясь в посредничестве антигенпредставляющих клеток.

При грибковых поражениях отмечается синтез специфических иммуноглобулинов всех классов. Секреция специфических IgM свидетельствует об остром периоде грибковой инфекции. В эксперименте доказано взаимодействие секреторных IgA с грибковыми протеиназами, маннанами поверхностных структур, белками теплового шока, дрожжевым киллерным токсином. Таким образом, эти антитела способны предотвращать патогенопосредованный лизис белков макроорганизма, препятствовать адгезии грибковых агентов и нарушать конкурентные отношения грибов с нормальной микрофлорой слизистых. Кроме этого, обнаружены иммуноглобулины, напоминающие рецептор

кдрожжевому киллерному токсину, т.е. обладающие прямой фунгицидной активностью. Роль специфических IgG состоит в опсонизации грибковых клеток и активации комплемента по классическому пути. Часто обнаруживаются IgE

кманнановым и белковым антигенам грибов. Поскольку усиленная продукция IgE отражает активность Th 2, угнетающих противогрибковый клеточный иммунитет, обнаружение интенсивно растущего титра специфического иммуноглобулина Ε может служить прогностическим показателем неблагоприятного течения инфекции.

Принципиальная схема иммунного ответа при грибковых инфекциях представлена на рис. 42.

Как видно на рис. 42, макрофаги, совершая фагоцитоз грибковых патогенов, продуцируют ИЛ-12, что при последующей антигенной презентации обусловливает преимущественное формирование Т-хелперов I типа. В свою очередь, образованные Th 1 повторно активируют (армируют) макрофаги, естественные киллеры и нейтрофилы, существенно повышая их противомикробный потенциал посредством цитокиновой стимуляции (ИЛ-2 и ИФН-γ). Важно отметить, что повторное вовлечение клеток врождённой резистентности происходит в условиях достаточно высокой концентрации специфических противогрибковых антител (параллельно разворачивающиеся Th 2-реакции), т.е. эти клетки снабжаются механизмом специфического распознавания, которого они были лишены в период первичного взаимодействия с патогеном.

Рис. 42. Принципиальная схема иммунного ответа при грибковой инфекции На рис. указано, что непосредственным фунгицидным эффектом обладают макро-

фаги, нейтрофилы, цитотоксические Т-лимфоциты и естественные киллеры. Также продемонстрировано, каким образом под влиянием цитокинов обеспечивается преимущественная активация Т-хелперов 1 типа, и в результате каких воздействий эти клетки обеспечивают активацию макрофагов, естественных киллеров и цитотоксических Т-лимфоцитов.

Трудности реализации противогрибкового иммунитета связаны, по крайней мере, с двумя проблемами:

1.проблема фагоцитоза патогенных грибков, мицелий которых представлен длинными нитями;

2.проблема противодействия грибковых клеток, которые реализуют множество механизмов, позволяющих снизить эффективность иммунного ответа.

Динамическая структура клеточной стенки, способность к переключению фенотипов и секреции протеиназ позволяют грибам избегать действия множества противомикробных веществ и до определённой степени противостоять конкуренции со стороны бактериальной микрофлоры. Так, грибковые протеиназы способны расщеплять иммуноглобулины и компоненты комплемента. Собственные рецепторы iC3b и C3d при отсутствии рецептора к СЗЬ позволяют некоторым грибковым патогенам нарушать реализацию каскада комплемента, обесценивая его противомикробный эффект. Установлено, что С. albicans способна продуцировать каталазу, которая предотвращает действие перекиси водорода. Кроме этого, грибы конкурируют с клетками макроорганизма за же-

лезо, необходимое для реализации окислительных микробицидных механизмов макрофагов. Защитные механизмы грибковых микроорганизмов в данное время всесторонне изучаются во многих исследовательских центрах мира.

§6. Основы противогельминтного иммунитета

Особенности противогельминтного иммунитета обусловлены, прежде всего, спецификой возбудителей. Гельминты являются многоклеточными паразитами, поэтому уничтожение отдельных клеток возбудителя, на что направлена деятельность практически всех факторов иммунной защиты, зачастую не приводит к излечению. Поскольку яйца паразитов более чувствительны к действию иммунной системы, во многих случаях иммунитет обеспечивает лишь защиту от повторного заражения при сохранении первичной инвазии

(нестерильный иммунитет).

При ИДЗ частота гельминтозов повышается, однако зависимость между иммунным дефектом и развитием инвазии не является прямой. Это обусловлено тем, что степень заражённости организма гельминтами зависит не только от эффективности иммунных реакций, но и от особенностей поведения человека и соблюдения им гигиенических норм. Более высокая частота гельминтозов у детей обусловлена как поведением ребёнка, так и возрастными особенностями иммунного статуса. В частности, у детей выше удельный вес IgG4, который оказывает блокирующий эффект по отношению к IgE (о роли IgE см. ниже).

Наличие защитного поверхностного слоя (кутикула у аскарид, тегумент у шистосом) значительно ослабляет эффективность иммунных реакций. Большинство гельминтов располагается не непосредственно в тканях, а в полых органах (прежде всего ЖКТ), что создаёт значительные трудности для формирования ограничительного вала из иммунных клеток.

Для большинства гельминтов характерна смена различных стадий развития в одном организме, причём каждая из стадий (яйцо — личинка — половозрелая особь) характеризуется специфическим антигенным составом. Так, например, антитела против личинки аскариды являются неэффективными относительно половозрелых форм гельминта. Кроме того, паразит на разных стадиях развития может индуцировать иммунные реакции разной направленности (по Th 1 и Th 2 типу), что вносит определённый беспорядок в иммунный ответ. Так, против личинок Ascaris lumbricoideus реализуются преимущественно Th 1 — реакции в связи с тканевой локализацией паразита, а против половозрелой особи — Th 2 — реакции, что обусловлено внутриполостным пребыванием патогена. Сосуществование личинок и зрелых форм гельминта нарушает цитокиновый баланс иммунной реакции из-за одновременной продукции разнонаправленных цитокиновых комплектов (Th 1 и Th 2).

Ключевыми иммунными факторами в защите от гельминтов являются специфические IgE, эозинофилы, макрофаги и тучные клетки слизистых (рис. 43). Наи-